2.3胚胎工程教学设计-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

课题

第2章 第3节 胚胎工程（2-3个课时）

时间

教材分析

第3节《胚胎工程》，主要介绍了胚胎工程的理论基础和胚胎工程技术及其应用。课本先从包括精子获能、卵子的准备和受精阶段的受精过程开始，然后介绍了包括桑葚胚、囊胚和原肠胚的胚胎早期发育过程。

学情分析

教学目标

1.简述受精和胚胎早期发育的基本过程。

2.简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步骤和应用价值。

3.运用胚胎工程的基本概念和原理，对生产、生活中的相关问题进行分析与判断。

4.认同在胚胎工程技术的发展和应用中体现了科学、技术和社会的互动关系。

教学重难点

1.教学重点

(1)受精的基本过程。

(2)胚胎早期发育的基本过程。

(3)胚胎工程的主要技术及其原理。

(4)胚胎工程在生产实践中的应用。

2.教学难点

(1)受精过程中精子和卵子的生理变化。

(2)胚胎工程中胚胎移植的生理学基础和基本操作步骤。

教学内容及流程

学习任务

教学过程

备注

新课导入

【回顾旧知】细胞工程：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平的操作，有目的地获得特定细胞、组

织、器官、个体或其产品的综合性生物工程。

【教师讲述】胚胎工程：对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，满足人类各种需求。技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等，许多技术是体外模拟动物自然受精和早期胚胎发育的条件。

胚胎工程的理论基础

【教师讲述】哺乳动物的受精

1.概念：受精是精子和卵子结合形成合子（受精卵）的过程，场所为输卵管内，受精前需完成精子获能和卵子准备两个阶段。

2.准备阶段 1 - 精子获能

（1）精子的发生

场所：睾丸的曲细精管

时期：初情期至生殖机能衰退

过程：分三个阶段

①精原细胞→有丝分裂→大量精原细胞→部分染色体复制→初级精母细胞；

②初级精母细胞→MI→2 个次级精母细胞→MII→4 个精子细胞；

③精子细胞→变形→精子。

精子变形过程及成熟精子结构：

① 高尔基体→顶体；② 细胞核→精子头；③ 中心体→尾；④ 线粒体→线粒体鞘；⑤ 细胞内其他物质→原生质滴（球状，最后脱落）；成熟精子细胞质极少。

（2）精子获能现象

1951 年张明觉（美籍华人，“试管婴儿先驱”）和澳大利亚学者奥斯汀发现该现象，命名为 “张 —

让学生了解精子和卵子的结构以及这些结构具有的功能，可以帮助他们形成结构与功能观。

奥原理”，为哺乳类卵子体外受精奠定理论基础；1959 年张明觉首次实现兔子精卵体外结合并发育正常。

概念：刚排出的精子需在雌性动物生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力（并非获得能量）。

获能方法：利用雌性动物生殖道；将精子培养在含 Ca²+ 载体、肝素等的获能液中。

3.准备阶段 2 - 卵子的准备

（1）卵子的发生

场所：卵巢（卵泡中），排出后在输卵管内进一步成熟

时间：胚胎在性别分化后

过程：分裂不连续，有两次暂停；卵泡 = 卵泡细胞 + 未成熟卵细胞；排卵是卵子从卵泡中排出（非卵泡从卵巢排出），一个卵泡仅形成一个成熟卵子。

卵子成熟程度：排出的卵子成熟度不同，马、犬排出的是初级卵母细胞，猪、羊、牛等排出的是次级卵母细胞；卵子排出后需在输卵管内发育至MⅡ 期，才具备与精子受精的能力，一般排出 2 - 3h 后才能被精子穿入。

（2）精子与卵子的发生比较表格

顶体反应：精子头部的顶体与卵子相遇时，顶体释放顶体酶，可溶解透明带等物质。

透明带反应：一个精子穿过透明带，触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的反应。是防止多个精子入卵的第一道屏障。

卵细胞膜作用：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，是防止